三元反曲內爆洪水導引現地調適嚮往系統(TRINITY-D20)

技術摘要

有鑒於現有技術集中於防洪結構設計思維,本技術以承洪思維創新發明設計。T.R.I.N.I.T.Y-D20以半圓形結構,協調水體交換的節奏。設計靈感來自於仿生氣孔機制,善於承受水患產生不均勻的膨脹,平緩水的流向壓力。這項發明研究了水膨脹和壓力反應,當水推向有策略配置的設計時,成功地影響水的膨漲結構趨緩了壓力區、速度區域和水體沉積區域。這項發明依照三個仿生學的生命永續原則:利用淹退水循環過程、培養水與人造物合作關係和水壓力的使用反饋回路。這項發明旨在應對海平面上升4公尺,讓密集的都會區人口有足夠現地反應調適避難,確保搜索與救援人員有時間反應。此發明也嘗試擴充運用於外太空建築環境,透過仿生設計協調氣體交換原理,創新對沙塵暴的防護、延伸太空基地建築生活緩衝區等。


現有技術描述、問題及其缺陷

季節性颶風、或愈發頻繁之極端氣候,帶來過量的急降水,城市的防洪建設,已越發難以適應排水,積聚匯流,導致無承受洪患的能力。其中,針對城市的建構與佈局,對於提供災難性的豪大雨或洪水流動或流通的空間設計通常難以有效地現地調適突如其來的水患。

科學突破


產業應用性


本技術發明之目的及達成功效

T.R.I.N.I.T.Y-D20 是一種受到生物學形狀、行為、機制和功能啟發的仿生科學技術,旨在模擬:

(1)一個對水患敏感的調適設計;以及(2)旨在管理設計市中心及沿海關鍵設施地區的承洪能力。該技術從水的結構特性,以及植物氣孔等對水流和氣壓能力的調適特徵中汲取靈感設計,模擬城市環境中的洪水情境,以協助實現承洪設計:(a)水趨緩的收集,(b)水導引的壓力分配以及(c)洪水的分散儲存;同時,研析氣孔的曲率和機制發現對空氣和水結構的運動反應有效,並有助於分析: (d) 空氣和水的降壓運動,透過氣孔的力學原理、形狀、行為和功能,可發現與水結構的自然匯集特性和減壓行為模式有可擬仿之處。

也利用水與氣體交換的仿生設計原理,延伸探討應用於太空建築科技的可能。

相關專利資訊

專利證書號:I806361
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curved form analysis 3

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form analysis

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pressured areas in red

<p>pressured areas in red</p>

TRINITY-D20_Water flow and designed pattern-behaviour relations

<p>TRINITY-D20_Water flow and designed pattern-behaviour relations</p>